高二物理竞赛课件:半导体物理习题课件(共22张PPT)

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高二物理竞赛课件:半导体物理习题课件(共22张PPT)

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(共22张PPT)
半导体物理习题课件
7-1
计算Al-Cu、Au-Cu、W-Al、Cu-Ag、Al-Au、Mo-W、
Au-Pt的接触电势差,并标出正负。
解答:
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7-2
两种金属A和B通过金属C相接触,若温度相等,证明其
两端的电势差同A,B直接接触的电势差一样。如果A是
Au,B是Ag,C是Cu或Al,则为多少伏?
解答:
第一种结法时
第二种接法时
若A为Au,则
,B为Ag,则
若A为Cu,则
,若为Al,则
与C无关。
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7-3
施主浓度 的n型硅,室温下的功函数是多
少?若不考虑表面态的影响,它分别通Al、Au、Mo接
触时,形成阻挡层还是反阻挡层?硅的电子亲和能取
4.05eV。
解答:
金属 功函数 n型硅的
Al 4.13eV 4.1695 eV 反阻挡层
Au 5.06eV 4.1695 eV 阻挡层
Mo 4.29eV 4.1695 eV 阻挡层
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7-4
受主浓度 的p型锗,室温下的功函数是多
少?若不考虑表面态的影响,它分别同Al、Au、Pt接触
时,形成阻挡层还是反阻挡层?锗的电子亲和能取
4.13eV。
解答:
金属 功函数 n型硅的
Al 4.13eV 4.694eV 阻挡层
Au 5.06eV 4.694eV 反阻挡层
Pt 5.30eV 4.694eV 反阻挡层
Mo 4.29eV 4.694eV 阻挡层
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7-5
某种功函数为2.5eV的金属表面受到光的照射。
①这个面吸收红色光或紫色光时,能放出光电子吗?
②用波长为185nm的紫外线照射时,从表面放出的光电
子的能量是多少eV
解答:

解法一:
红限的频率
红光
紫光

∴红光照射时不释放出电子

∴紫光照射时释放出电子
解法二:
光子能量
红光
,不释放出电子
紫光
,释放出电子
解法三:
红光

出电子。
,不释放
紫光

,释放出电子。

即电子吸收光子能量克服逸出功2.5eV后而逸出金属时
的初动能4.24eV
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7-6
电阻率为 的n型锗和金属接触形成的肖特基势垒
高度为0.3eV。求加上5V反向电压时的空间电荷层厚度。

解答:


,由图4-15知
肖特基势垒
当V=0时,
当V=0.2V时,
原子半径
晶格常数,硅为
,锗为
硅原子间距
,锗原子间距
与能带中电子相对应的波矢数量级是原子间距的倒数

,而
,故原子间距正比于
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7-7
在n型硅的(111)面上与金属接触形成肖特基势垒二极管。
若已知势垒高度
。(热电子发射理论)
,计算室温下的反向
饱和电流密度
解答:
根据热电子发射理论,由7-39式
由表7-4得(111)面即<111>晶向的有效理查逊常数
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7-8
有一块施主浓度
的n型锗材料,在它的
(111)面上与金属接触制成肖特基势垒二极管。已知
,求加上0.3V电压时的正向电流密度。
解答:
∵锗的迁移率
较大
∴采用发射理论
时,
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